آشنایی با برخی نکات تأثیرگذار جهت کاهش احتمال بروز پدیده تخلیه الکترواستاتیک (ESD)

آشنایی با برخی نکات تأثیرگذار جهت کاهش احتمال بروز پدیده تخلیه الکترواستاتیک (ESD)


اگر به خاطر داشته باشید پیشتر در طی نوشته‌ای به آشنایی با پدیده تخلیه الکترواستاتیک و اهمیت بسیار فراوان آن در هنگام کار به‌وسیله سخت‌افزارهای رایانه‌ای پرداخته و دانستیم که به انتقال پیوسته و بسیار سریع بارهای ایستای الکتریکی در بین دو جسم گفته می‌شود که اغلب در هنگام نزدیکی و یا تماس دو سطح میزبان پتانسیل‌های مختلف با یکدیگر تشکیل و در صنعت طراحی و توسعه دستگاه‌های الکترونیکی تحت عنوان رویداد مذکور شناخته می‌شود، اما حال که این مهم از ضریب خطر بسیار بالایی برخوردار بوده و توجه به آن حائض اهمیت به شمار می‌رود، فرآیند ایمن‌سازی تراشه‌های نیمه هادی در برابر آن بر اساس کدام روش‌‌ها و نکات ویژه صورت می‌پذیرد؟ با ما همراه باشید در قالب نوشته‌ای به بررسی آن بپردازیم.

الکترواستاتیک

حفاظت المان‌ها و تراشه‌های نیمه هادی موجود در ساختار مدارات مجتمع الکترونیکی (IC) در حالت کلی بر پایه سه رویه و روش: جلوگیری از تشکیل پدیده تخلیه الکترواستاتیک و میدان‌های الکتریکی منتسب به آن، هدایت مؤثر بارهای مثبت یا منفی الکتریکی به سمت زمین و یا دیگر بخش‌های دارای استقامت مناسب جهت ایستادگی در برابر آن‌ها و همچنین ایمن‌سازی قطعات و سخت‌افزارهای مربوطه از جانب توسعه‌دهندگان صورت می‌پذیرد. رعایت نکات پیشگیرانه از سمت کاربران و مصرف‌کنندگان در زمینه جلوگیری از تشکیل رویداد مذکور تأثیرات فراوانی را به خود اختصاص می‌دهد، عاملی که متأسفانه بسیاری از افراد هیچ‌گونه مراقبتی به عمل نیاورده و با عدم توجه به آن در زمینه تحمیل هزینه‌های هنگفت بر جیب خود و اقتصاد خانواده گاهی اوقات به‌مثابه وزنه‌ای سنگین نمایان می‌کنند.

رویه و روش‌ اول اشاره شده در زمینه حفاظت از وسایل الکترونیکی در برابر پدیده تخلیه الکترواستاتیک همان‌طور که از عنوان آن پیداست در جلوگیری از تشکیل رویداد از همان ابتدا نهفته است که این مهم مستقیماً به رعایت نکات پیشگیرانه توسط افراد در هنگام کار با دستگاه‌های مختلف وابسته می‌باشد. مورد دوم سناریو اهمیت رویداد نامبرده را یک پله ارتقاء داده و شرایطی را مدنظر خود قرار داده است تا در صورت ایجاد میدان‌های الکتریکی و یا اثرات مستعد تشکیل پدیده ESD، حضور آن در سریع‌ترین زمان ممکن و از طریق مسیرهای مناسب به‌صورت مؤثری تخلیه شده و زمینه بروز آسیب به حداقل ممکن کاهش پیدا کند. این مهم نیز علاوه بر توسعه‌دهندگان سخت‌افزارهای الکترونیکی، مجدداً تا حدود فراوانی به افراد و نکات مربوطه بازگشت داده می‌شود، اما روش سوم دیگر از کنترل و اراده شخص مصرف‌کننده خارج بوده و با هدف قرار دادن بدترین شرایط موجود، مستقیماً با طراحان و سازندگان وسایل مرتبط می‌باشد؛ اما نکات پیشگیرانه‌ای که باید از جانب مصرف‌کنندگان رعایت شوند چیست و نیازمند تهیه و خرید چه تجهیزات ویژه‌ای می‌باشند؟

رعایت نکات پیشگیرانه با نوع دستگاه و پوشش حفاظتی آن رابطه مستقیم دارد. جهت درک بهتر موضوع وسایل الکترونیکی بسیار معمول منازل نظیر تلویزیون، گیرنده دیجیتال، سینما خانگی، ماشین لباسشویی هوشمند، ماکروویو و … را در نظر بگیرید. این دسته از دستگاه‌های موجود اغلب از بسته‌بندی و بدنه‌های محافظتی در انواع و اقسام جنس‌های مختلفی همچون فلز، پلاستیک، الیاف شیشه و … برخوردار می‌باشند که مدارات الکترونیکی و تراشه‌های نیمه هادی را در بطن خود نهان و دسترسی مستقیم افراد به آن‌ها را غیرممکن ساخته‌اند؛ بر همین اساس استفاده و انتقال بسیاری از وسایل مذکور بدون رعایت آن‌چنان شدید نکات امنیتی در ایجاد صدمه به آن‌ها تأثیرگذار نمی‌باشد، زیرا بارهای الکتریکی موجود در صورت ایجاد نیز اغلب در سطح وسیع بدنه پخش شده و مسافت اندکی را به حرکت می‌پردازند که این خود به‌عنوان عاملی در برابر حفاظت از مدارات حساس و ظریف داخلی ایفای نقش می‌کند.

علاوه بر آن در هنگام بروز خرابی اغلب افراد اقدام به تماس با مراکز تضمین و خدمات پس از فروش و درخواست ارسال تعمیرکاران ماهر و زبر دست می‌نمایند که وی نیز در هنگام باز نمودن وسیله و دسترسی به مدارات داخلی آن، رعایت نکات پیشگیرانه را باید به‌عنوان یک اصل مهم در کار خود قرار دهد. دستگاه تلفن همراه نیز نمونه دیگری از وسایل الکترونیکی بسیار معمول و پر استفاده به شمار می‌رود که با وجود قرارگیری در دست و موقعیت‌های مستعد بروز پدیده تخلیه الکترواستاتیک نظیر تشک تخت خواب، مبل، کاناپه، فرش و … تاکنون گزارش‌های فراوانی را تحت نام خود به ثبت نرسانده و تعداد آن‌ها شاید به انگشتان دو دست برسد.

الکترواستاتیک

اکنون سناریو دیگری را متصور شده و وسایل دارای تراشه‌های نیمه‌هادی و المان‌های الکترونیکی برهنه همچون مادربرد، کارت گرافیک، حافظه اصلی، دیسک سخت و بسیاری دیگر از قطعات داخلی چهارچوب کیس رایانه شخصی را در نظر بگیرید. دسته دستگاه‌های موجود اغلب به دلیل عدم برخورداری از بدنه و پوشش‌های محافظتی با شدت بسیار بیشتری در برابر بروز انواع حوادث وابسته به تخلیه الکترواستاتیک قرار داشته و دسترسی و استفاده از آن‌ها بسیار نیازمند رعایت نکات پیشگیرانه می‌باشد، به‌خصوص در هنگام سرهم‌بندی رایانه شخصی و یا پاک‌سازی آن از گرد و غبار.

همان‌طور که پیشتر نیز اشاره شد، جلوگیری از تشکیل بارهای الکتریکی ایستا و بروز پدیده نامبرده و تخلیه مؤثر آن در صورت تشکیل مستقیماً متوجه کاربر می‌باشد که این مهم با رعایت نکات مربوطه می‌تواند به‌شدت کاهش پیدا کند. یکی از تأثیرگذارترین روش‌های موجود جهت پیشگیری از ایجاد رویداد تخلیه الکترواستاتیک استفاده از مچ‌بند، میز و یا صفحات اتصال به زمین می‌باشد، اما از آنجایی که بسیاری از مصرف‌کنندگان خانگی ابزارهای مذکور را تحت اختیار خود ندارند، لذا ادامه نوشته را با پرداختن به برخی از تأثیرگذارترین نکات امنیتی موجود و بدون نیاز به تجهیزات ویژه به پیش می‌بریم.

کاهش میزان پتانسیل الکتریکی به سطح دامنه صفر

پدیده تخلیه الکترواستاتیک در نتیجه عدم تعادل الکترون‌های موجود در یک سطح و وجود سطوح پتانسیلی مختلف در هنگام نزدیکی دو جسم هادی جریان الکتریکی با یکدیگر پدیدار می‌شود، بنابراین کاهش میزان پتانسیل موجود در سطح یکی از اجسام، حتی با وجود بارهایی در جسم دیگر در عدم تشکیل رویداد فوق تأثیرات بسیاری را به خود اختصاص می‌دهد.

سخت‌افزارهای داخلی رایانه شخصی و بدن انسان هر دو در قالب اجسام دارای قابلیت هدایت جریان الکتریسیته دسته‌بندی می‌گردند، لذا کاهش پتانسیل الکتریکی در سطح یکی از آن‌ها می‌تواند بسیار مثمرالثمر واقع شود. برای این منظور کافی است تا شخص در هنگام سرهم‌بندی قطعات و دسترسی مستقیم به سخت‌افزارهای رایانه‌ای، سطح پتانسیل الکتریکی بدن خود را با لمس پیوسته بخشی از چهارچوب کیس که فاقد هرگونه رنگ و یا پوشش‌های محافظتی و زیبایی می‌باشد کاهش دهد. علاوه بر آن لمس بدنه منبع تغذیه با برخورداری از شرایط فوق نیز به‌عنوان یکی دیگر از گزینه‌های موجود امکان‌پذیر است (منبع باید از پریز برق جدا باشد).

الکترواستاتیک

دسترسی به‌صورت ایستاده

قرارگیری سطوح بزرگ بدن همچون نشیمنگاه بر روی زمین و یا صندلی خود در زمینه تولید بارهای الکتریکی ایستا هنگام حرکت‌های جزئی و کلی تأثیرگذار می‌باشد، به‌خصوص که اگر فرد لباس و یا شلواری با قابلیت هدایت جریان الکتریسیته را نیز به تن داشته باشد. بر همین اساس ایستادن فرد در هنگام دسترسی به سخت‌افزارهای داخلی رایانه خود به‌عنوان عاملی جهت جلوگیری از تولید پدیده تخلیه الکترواستاتیک مطرح می‌باشد.

قطع اتصالات ورودی و خروجی

ورود و یا خروج جریان از قسمت درگاه‌های پشتی مادربرد، کارت گرافیک و منبع تغذیه، هرچند به مقدار بسیار اندک ممکن است به تشکیل پدیده تخلیه الکترواستاتیک منتهی شود، بنابراین توصیه می‌شود تا پیش از دسترسی به سخت‌افزارهای داخلی رایانه شخصی، نسبت به قطع تمامی اتصالات ورودی و خروجی اقدام نمایید. بسیاری این مهم را مدنظر قرار نداده و برای خارج نمودن و یا نصب یک قطعه نظیر کارت گرافیک، دیسک سخت، حافظه اصلی و … تنها نسبت به خاموش نمودن منبع تغذیه مبادرت می‌ورزند که عملی کاملاً اشتباه است.

لباس مناسب

لباس‌های پوشیده شده توسط افراد در زمینه تولید پدیده مذکور بسیار تأثیرگذار بوده و یکی از اصلی‌ترین عوامل بروز آن به شمار می‌رود. مواد پشمی، پارچه‌ای، نخی و … به‌صورت کلی از خاصیت ذاتی بالایی در هدایت جریان الکتریسیته برخوردار بوده و خود به‌عنوان عاملی در تولید بارهای الکتریکی ایستا نیز تأثیرگذار می‌باشند، بنابراین پیشنهاد می‌شود تا هنگام دسترسی به سخت‌افزارهای داخلی رایانه شخصی، از پوشیدن لباس‌های مستعد تولید رویداد تخلیه الکترواستاتیک نظیر ژاکت‌های پشمی و … خودداری به عمل آورید. علاوه بر آن از قرار دادن قطعات الکترونیکی بر روی سطوح دارای پوشش‌های نامبرده نیز اکیداً اجتناب کنید.

توجه به شرایط فعلی آب و هوا

طوفان‌های الکتریکی و آب و هوای بارانی همراه با رعد و برق خطر بروز پدیده تخلیه الکترواستاتیک را با افزایش بیشتری همراه می‌سازند، بنابراین دقت به این مهم در زمینه کاهش ریسک و موکول نمودن عملیات به زمانی پس از گذشت طوفان پیشنهاد می‌شود.

توجه به سطح

چهارچوب کیس و سخت‌افزارهای رایانه‌ای در هنگام دسترسی به آن‌ها باید بر روی سطوح سختی همچون میز چوبی (غیر فلزی یا دارای مواد عایق در برابر جریان الکتریسیته) قرار گیرند تا احتمال بروز پدیده تخلیه الکترواستاتیک با کاهش چشمگیری همراه شود. علاوه بر آن ایستادگی فرد بر روی سطح سختی همچون زمین دارای پوشش موزاییک، سرامیک و … نیز در این مهم تأثیرگذار می‌باشد، اما در صورتی که شرایط مهیا نبوده و شخص تنها می‌تواند بر روی فرش بایستد، پیشنهاد می‌شود تا سطح کف پای وی در تماس مستقیم با آن قرار نداشته و حدالامکان دمپایی و یا کفش تمیز و مناسبی را به پا کند تا اثر مالشی برق و تولید بارهای الکتریکی در نتیجه آن نیز به حداقل ممکن کاهش یابد.

الکترواستاتیک

موارد گردآوری شده در نوشته فعلی برخی از تأثیرگذارترین نکات موجود جهت جلوگیری از تولید پدیده تخلیه الکترواستاتیک و یا هدایت صحیح آن را تحت پوشش در آورده است که دقت به آن‌ها بدون شک نتایج چشمگیری را به ارمغان می‌آورد. علاوه بر آن ترکیب تمامی نکات اشاره شده و رعایت آن‌ها در کنار یکدیگر در کسب بهترین خروجی و نزول بسیار فراوان احتمال رخداد رویداد بسیار پیشنهاد می‌شود.

همان‌طور که پیشتر نیز اشاره شد، تخلیه بارهای الکتریکی در سطوح کوچکی همچون تراشه‌های نیمه هادی و المان‌های الکترونیکی در زمینه ایجاد حداکثر آسیب بسیار تأثیرگذار بوده و هرچه سطح پخش جریان و اختلاف پتانسیل الکتریکی بیشتر شود، درجه خرابی نیز با کاهش بیشتری همراه می‌شود، بنابراین اکیداً توصیه می‌شود تا در هنگام حمل و انتقال سخت‌افزارهای رایانه‌ای از تماس مستقیم دست و انگشتان خود با تراشه‌های نیمه هادی و المان‌های الکترونیکی همچون سلف، خازن، دیود و … خودداری کرده و تمام سعی خود را به کار گیرید تا قطعه را از بخش‌های آزاد آن نظیر قسمت‌های فاقد المان‌های مدار چاپی (PCB) و کولر خنک‌کننده در دست گیرید. علاوه بر آن جدا نمودن وسایل جانبی همچون دستبند، ساعت مچی، طلا و جواهرات و … و تا زدن آستین‌ها در صورت پوشش لباس‌های هادی و مستعد تولید جریان الکتریکی ایستا نیز در این مهم سهمی را به خود اختصاص می‌دهند.

پست های مرتبط

دیدگاه خود را بنویسید